- Cảm biến tiệm cận điện cảm có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau tương ứng với các ứng dụng khác nhau.
- Cảm biến tiệm cận điện cảm được dùng để phát hiện các đối tượng là kim loại
32
Hình 3.4.Cảm biến tiệm cận điện cảm
a. Cấu tạo: Gồm có 4 phần chính + Cuộn dây và lõi ferit + Mạch dao động + Mạch phát hiện + Mạch đầu ra
b. Nguyên lý hoạt động
- Cảm biến tiệm cận điện cảm được thiết kế để tạo ra một vùng điện trường, khi một vật bằng kim loại tiến vào khu vực này, xuất hiện dòng điện xoáy (dòng điện cảm ứng) trong vật thể kim loại này. Dòng điện xoáy gây nên sự tiêu hao năng lượng (do điện trở của kim loại) làm ảnh hưởng đến biên độ sóng dao động, đến một trị số nào đó tín hiệu này được ghi nhận. Mạch phát hiện sẽ phát hiện sự thay đổi tín hiệu và tác động để mạch ra lên mức ON. Khi đối tượng rời khỏi khu vực từ trường, sự dao động được tái lập, cảm biến trở lại trạng thái bình thường
- Tùy thuộc vào cấu tạo của sản phẩm, dải đo của cảm biến tiệm cận với khoảng cách phát hiện nhỏ từ 0 đến 50mm
c. Phân loại cảm biến tiệm cận điện cảm
- Cảm biến tiệm cận điện cảm có thể phân làm 2 loại: Được bảo vệ và không được bảo vệ. Loại không được bảo vệ thường có tầm phát hiện lớn hơn loại được bảo vệ.
33
- Cảm biến tiệm cận điện cảm loại được bảo vệ: Có 1 vòng kim loại bao quanh giúp hạn chế vùng điện từ trường ở vùng bên. Vị trí lắp đặt cảm biến có thể đặt ngang bằng với bề mặt làm việc.
- Cảm biến tiệm cận điện cảm loại không được bảo vệ: Không có vòng kim loại bao quanh. Không thể lắp đặt cảm biến ngang bằng bề mặt làm việc (bằng kim loại). Xung quanh cảm biến phải có 1 vùng không có chứa kim loại
Hình 3.5. Hình dạng 2 loại cảm biến
d. Những yếu tố ảnh hưởng đến tầm phát hiện của cảm biến tiệm cận điện cảm
- Kích thước của vật cảm biến: Nếu kích cỡ vật cảm biến nhỏ hơn vật chuẩn, khoảng cách phát hiện của cảm biến sẽ giảm.
- Bề dày của vật cảm biến: Với cảm biến thuộc nhóm kim loại có từ tính (sắt, niken, SUS, …) bề dày của vật chuẩn phải lớn hơn hoặc bằng 1mm. Bề dày của vật cảm biến càng mỏng thì khoảng cách phát hiện càng giảm.
- Vật liệu và kích thước đối tượng: Khoảng cách phát hiện của cảm biến phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu của cảm biến. Các vật liệu có từ tính hoặc kim loại có chứa sắt sẽ có khoảng cách phát hiện xa hơn các vật liệu không từ tính hoặc không chứa sắt.
- Lớp mạ bên ngoài của vật cảm biến: Nếu vật cảm biến được mạ khoảng cách phát hiện cũng sẽ bị ảnh hưởng.
- Nhiệt độ môi trường.
e. Ưu nhược điểm của cảm biến tiệm cận điện cảm. * Ưu điểm.
34
- Không chịu ảnh hưởng của độ ẩm, bụi bặm.
- Không có bộ phận chuyển động, không có “khu vực mù” (cảm biến không phát hiện ra đối tượng mặc dù đối tượng ở gần cảm biến), không gây nhiễu cho các sóng điện từ, sóng siêu âm.
- Không phụ thuộc vào màu sắc, ít phụ thuộc vào bề mặt đối tượng hơn so với các kĩ thuật khác.
- Phát hiện vật không cần phải tiếp xúc, tốc độ đáp ứng nhanh.
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt, đầu cảm biến nhỏ, có thể lắp đặt ở nhiều nơi.
* Nhượcđiểm.
- Chỉ phát hiện được đối tượng là kim loại. - Bị chịu ảnh hưởng bởi các vùng điện từ mạnh.
- Phạm vi hoạt động ngắn hơn so với các kĩ thuật khác.
f. Một số ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện cảm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Công nghiệp dầu mỏ
(xác định vị trí của van) + Công nghiệp đóng gói
35 + Phát hiện việc đóng nắp nhôm các chai bia
+ Phát hiện các lá kim loại trên giấy bọc socola sau khi đóng gói
Hình 3.6. Các ứng dụng của cảm biến tiệm cận điện cảm
3.1.2. Cảm biến tiệm cận điện dung (Capacitive Proximity Sensor). a. Giới thiệu chung.